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煤层气发电生产过程上位机监控系统研究与设计

2020-12-09阅读(142)

煤层气发电生产过程上位机监控系统研究与设计

论文摘要

利用煤层气发电,将煤层气转换为绿色电能,是集环境保护、清洁能源、资源整合为一体的新型技术。监控系统作为企业设备、生产过程检测、控制及调度的有效手段,伴随着科技的发展而被广泛应用。将监控系统应用到煤层气发电生产过程中,可以实现煤层气发电生产工艺的自动监控,从而更有效可靠地对煤层气发电生产过程进行监控,对于提高生产过程的整体效率具有重要意义。本文以某煤层气发电站生产过程为背景,运用自动化技术、功能强大的组态软件技术以及工业通信网络技术,利用模块化设计思想,研究设计了一种基于WinCC组态软件的上位机监控系统,实现了数据采集、状态监控等功能,为生产现场提供了良好的人机界面。论文介绍了课题的背景及研究意义,概述了工业监控系统的发展历程,提出了论文将要完成的工作;基于煤层气发电生产工艺流程以及项目的控制要求,提出了煤层气发电生产过程监控系统结构及系统软件组成;就实际生产过程的具体情况进行了组态选型,选用了组态软件WinCC,并提出了煤层气发电生产过程上位机监控系统总体设计方案。在具体的设计过程中,着重研究了上位机监控中的关键问题,并提出了相关解决方案,包括:利用WinCC内部集成的关系型数据库SQL Server 2005与用户归档,建立了实时数据库系统,并利用高级语言VB与SQL Server 2005嵌套连接,实现灵活的数据查询、报表生成等生产管理功能;借用第三方软件使人机界面的设计更加方便、快捷、友好;利用计算机运行速度快、容量大的特点,把各类复杂数据的处理放在了WinCC中进行,提高了设备利用率。最后,阐述了上位监控软件WinCC与下位PLC实现通信的方法,实现了煤层气发电生产过程的远程监控。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 煤层气资源开发的背景及意义
  • 1.2 监控系统的现状与发展
  • 1.2.1 监控系统的概况
  • 1.2.2 监控系统的发展趋势
  • 1.3 煤层气发电生产过程监控的研究意义及现状
  • 1.4 本论文的主要研究内容
  • 1.5 本章小结
  • 第二章 煤层气发电生产过程监控系统方案设计
  • 2.1 煤层气发电生产过程监控系统工艺流程
  • 2.2 煤层气发电生产过程监控系统结构
  • 2.2.1 监控系统控制功能
  • 2.2.2 上位机的构成与配置
  • 2.3 上位机监控系统总体方案设计
  • 2.3.1 编程组态软件的选型
  • 2.3.2 上位机监控方案设计
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 上位机监控系统设计中的关键技术实现
  • 3.1 引言
  • 3.2 变量建立
  • 3.2.1 应用传统方法在WinCC 中建立变量
  • 3.2.2 用Excel 批量建立变量
  • 3.3 模拟量参数报警界限设置
  • 3.3.1 报警参数下位机设置
  • 3.3.2 报警参数设置上位机实现
  • 3.4 用于现场数据处理的滤波算法实现
  • 3.4.1 项目函数的创建
  • 3.4.2 WinCC 动作脚本
  • 3.5 3DMAX、PHOTOSHOP 在WINCC 工业组态画面中的应用
  • 3.6 远程监控技术实现
  • 3.6.1 引言
  • 3.6.2 组态WinCC Web Navigator
  • 3.6.3 Data@ Monitor 技术的应用
  • 3.6.4 IE 远程监控的实现
  • 3.7 本章小结
  • 第四章 基于SQL SERVER 2005 的数据查询及管理
  • 4.1 引言
  • 4.2 实时数据库SQLSERVER2005
  • 4.2.1 实时数据库系统
  • 4.2.2 SQL Serve12005
  • 4.2.3 SQL Serve12005 通讯方式
  • 4.3 访问WINCC 归档数据库的方法
  • 4.3.1 使用ODBC 访问归档数据库
  • 4.3.2 使用ADO/OLE DB 访问归档数据库
  • 4.4 数据管理功能实现
  • 4.4.1 煤层气发电监控系统数据查询要求
  • 4.4.2 用户归档功能的建立
  • 4.4.3 数据查询方式
  • 4.4.4 综合报表实现
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 煤层气发电生产过程监控系统中上位机组态设计
  • 5.1 上位机组态设计原则、思路
  • 5.2 上位机监控系统设计步骤
  • 5.3 上位机实现菜单结构
  • 5.3.1 系统上位机功能设计
  • 5.3.2 系统组态菜单结构
  • 5.4 煤层气发电生产过程监控系统HMI 界面设计
  • 5.4.1 系统监控主画面
  • 5.4.2 登陆画面
  • 5.4.3 煤层气输送画面
  • 5.4.4 PID 控制画面
  • 5.4.5 发电机组控制画面
  • 5.4.6 综合显示画面
  • 5.4.7 趋势图
  • 5.4.8 服务器端报表画面
  • 5.4.9 报警消息
  • 5.5 WINCC 与PLC 的通信实现
  • 5.5.1 通信实现的条件
  • 5.5.2 WinCC 与PLC 的通信原理
  • 5.5.3 WinCC 与57-300 连接实现步骤
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文

    • 相关论文文献

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